4장. 40일간 단식과정

4장. 40일간 단식과정

“키 175, 몸무게 70kg 인 나는… 이 지방으로 80일 버틸 수 있다고!”

"내가 먹고 있던것은 음 식이 아니라 탐욕과 집 착, 어리석음이었구나. 오토파지야… 나 좀 씹 어줘… 지금은 내가 쓰 레기야… 쓰레기를 비우고 텅빈 내 몸과 마음을 밝은 빛 으로 채워야지”

정훈 (속으로): “음식이 아닌 욕망을 끊으니, 진 짜 내가 보여…우주의 에너지가 몸으로 느껴 진다”

민호 (속으로): “형이 단 식하더니 너무나 마음 이 고요해, 형이 존경스 러워…”

“밥은 안 먹었는데… 머 리는 날아갈듯 빨리 돌 아가! … 단식으로 수십년 노폐 물들을 청소했더니 사 람 버전 ‘인공지능’이 됐네… 맑아진 마음과 몸으로 우주의 진리를 과학으 로 밝혀내야지”

4장. 40일간 단식과정

단식을 하면 필요 단백질의 양은 10분의 1로 줄어든다

이박사 오늘은 40일간 단식과정에서 생리적 변화를 이해함으로써 단 식기간에 따른 효과를 이해할 수 있도록 하겠습니다. 지난 시간에 송 진영선생님께서 하루 단식정도는 괜찮은데 2일 이상 단식은 인체건강 에 부담이 되는게 아닌가 질문하셨지요?

송진영 네, 그렇습니다. 장기간 단식을 하면 인체에 영양소가 고갈되 어 위험하다고 생각합니다. 예를 들어 하루에 필요한 단백질은 몸무 게 1킬로그램당 0.8그램입니다. 만약 몸무게가 60킬로그램이라면 하 루에 단백질이 대략 48그램이 필요한 것입니다. 그런데 우리 몸에 있 는 단백질이 분해되면 인체의 구조는 무너지고 말 것입니다

이박사 네. 좋습니다. 당연히 그렇게 생각하실 수 있습니다. 그렇다면 먼저 송진영선생님께 제가 질문을 드려볼게요. 인체에 필요한 단백질 은 어디에 주로 쓰일까요?

송진영 그건 깊게 생각해보지 못했습니다만, 교과서에 의하면 우리 몸 을 구성하는 근육이라든지, 면역세포의 항체라든지, 소화효소 등에도 모두 단백질이 이용되는 것으로 알고 있습니다.

이박사 네. 좋습니다. 과학적 연구에 의하면 우리 몸에서 사용하는 단 백질의 90%는 소화관에서 이용 된답니다.

송진영 놀랍군요. 인체에 필요한 단백질의 90%나 소화관에서 사용하 다니. 물론 소화과정이 매우 많은 에너지를 소모하는 것은 알고 있었 습니다만, 이렇게 많을지는 미처 예상하지 못하였습니다.

박지혜 아. 기억나요. 우리 몸에서 가장 수명이 짧은 세포 중 하나가 식도 상피세포로 3일 밖에 안 된다고 하셨지요. 그리고 위장의 상피세 포도 7일정도이고, 소장도 그렇게 짧은 수명을 가질 테니, 상피세포를 계속 만들어 내는 데에도 단백질이 많이 필요하겠네요

이박사 그렇습니다. 뿐만 아니라 소화관에서 음식물을 인체세포가 흡 수할 수 있도록 작게 쪼개어 나가기 위해서는 소화효소가 필요한데 이 것도 단백질로 만들어집니다. <그림4-2>에서 보면 하루 단백질요구 량의 43% 정도를 위가 사용하구요, 이어서 식도가 30%를, 간이 20% 를 사용합니다. 반면 면역세포는 6%, 근육은 2% 남짓밖에 사용하지 않습니다.

박지혜 (깜짝 놀라며) 근육에서 생각보다 많이 사용하지 않네요. 제 동 생이 헬스한다고 단백질 쉐이크를 자주 먹는데 이걸 보여줘야겠어요.

인체의 하루 단백질요구량은 몸무게 1킬로그램당 평균 0.6그램이다

김숙희 그렇다면 단백질은 하루에 얼마나 먹어야 하나요? 단백질이 결핍되면 문제가 많다고 하더라구요.

이박사 네. 좋은 질문이세요. 영양학계에서는 하루 몸무게 1kg당 0.8

사람의 수 명

단백질 요구량

그림4-1. 225명의 성인을 대상으로 추정된 단백질 요구량(Rand et al., 2003) 단백질합성 일

위 식도 간 결장 면역세포 심장 근육

그림4-2. 인체조직에서 단백질합성의 분율 단백질합성속도는 L-[13C]루신 이나 L-[2H]페닐알라닌을 조직단백질에 투입함으 로써 측정되었다. 단백질분율은 매일 합성되는 단백질을 나타낸다.

그램을 권장합니다. 그러나 사람마다 필요량은 0.375g에서 1.675g까 지 매우 많은 차이를 가지고 있습니다. 평균적으로는 하루 0.6g이면 충분합니다(그림4-1). 예를 들어 서리태 콩이 100g당 단백질을 21g 에서 43g까지 가지고 있답니다. 소고기가 21g이니까 이와 비슷하거 나 2배나 많은 셈이지요. 그러면 몸무게 60킬로그램인 성인이 필요한 양은 60곱하기 0.6을 하면 36그램입니다. 이를 하루 세끼로 나누면 한끼에 12그램의 단백질이 필요하지요. 그러면 콩의 단백질양을 100g 당 30그램으로 가정하면 한끼에 콩을 40g 먹으면 됩니다. 콩200알 정도 되겠네요.

인체는 소화를 위해 가장 많은 단백질을 사용한다

이박사 여기서 한가지 질문을 드려볼게요. 여러분, 혹시 소화관은 우 리 몸의 안 일까요? 밖 일까요?

박지혜 우리가 음식을 먹으면 안으로 들어가니까 소화관은 우리 몸 안 일거 같아요.

송진영 소화관에서는 음식물이 아직은 세포 안으로 들어오는 건 아니 니까 인체 밖이라고 할 수 있을거 같습니다.

이박사 네. 좋습니다. 소화관은 우리 몸 밖으로 여깁니다. 하지만 우 리몸 밖이긴 하지만 음식물들은 인체 상피세포와 매우 가까이 부딪히 게 됩니다. 우리몸 안의 소화관은 길이기 평균 8.5미터나 되고, 음식 을 먹게 되면 24시간에서 72시간 이상 우리몸의 상피세포들과 접촉을 하게 됩니다. 그래서 소화관을 따라 장연관 면역계가 발달되어 있고

간

간문맥

모세혈관

분비성 면역항체A 미생물들, 독소들

수지상세포들

장연관 면역계 B세포

림프절

그림4-3. 소화관과 장 연관 면역계 (페이어패치)

인체면역계의 70%를 차지 한답니다. 소장의 회장 말단부에 '페이어패 치'라는 면역조직이 있고, 림프절, 분비성 면역글로블린을 만드는 B 세포들, 대식세포, 수지상세포, T세포, B세포등 다양한 면역세포들이 있어요(그림4-3). 이들은 장내 유익 미생물들과 상호작용하면서 유해 한 미생물들을 협동하여 방어하고 있답니다.

박지혜 와. 놀라워요. 소화관에 그렇게 많은 면역세포들이 있다니 말 이에요. 그래서 장이 건강해야 몸이 건강하다는 말이 있나봐요. 그리 고 유익균들이 우리몸의 건강을 돕는다는 것도 신기해요. 그래서 유 익균의 먹이인 섬유소를 잘 먹으라는 말이군요. 미생물들이 정말 잘 자랄 거 같아요. 미생물들은 30분이면 하나가 2개로 변할 정도로 빨 리 증식한다고 들었어요.

이박사 그렇습니다. 미생물이 증식하는 데에는 수분, 영양소, 온도 라는 3대 조건이 필요한데, 소화관이야말로 이 3가지가 아주 잘 공급 되는 환경이지요. 유익균이 좋아하는 섬유소를 잘 섭취해주는 게 중 요해요. 이들은 유해균의 침입을 막을뿐만 아니라 섬유소를 분해하여 단쇄지방산이라는 훌륭한 영양소로 변환해서 인체에 제공해준답니다.

송진영 그렇다면 우리가 음식을 먹는 단계에서부터 소화관에서는 유 해한 미생물들의 침입을 막기 위해 어떤 장치가 있어야 할 거 같습니 다.

이박사 네. 그렇습니다. 음식을 천천히 잘 씹어서 살균하고, 무엇보다 가장 대표적인 장치 중 하나는 위에서 염산을 방출하는 겁니다. 위장 상피세포에서 염산을 위장 안으로 방출해서 멸균을 시킵니다.

박지혜 염산은 정말 위험한데. 작은 한 방울로도 연기를 내면서 왠만 한 물질들의 형태가 녹는 것을 보았어요. 그런데 우리 몸안에서 그런 염산이 만들어지면 우리 몸은 괜찮을까요?

이박사 좋은 질문입니다. 그래서 우리몸의 소화관들은 장벽에 점액을 분비해서 장벽이 손상되는 것을 방지한답니다. 위 뿐만 아니라 소장, 대장도 모두 소화관 점액을 분비해서 자신을 보호해요. 그런데 점액 의 주요성분도 단백질이랍니다.

박지혜 그렇다면 우리가 음식을 많이 먹으면 그만큼 장을 보호하는 점 액이 많이 만들어지겠군요. 그리고 동시에 필요한 단백질의 양도 증 가하는 거구요

이박사 그렇지요. 위가 잘 운동하여 살균을 잘하게 하기 위해서는 과 식을 하지 않고 소식을 하는게 좋습니다. 과식을 하면 위가 운동을 잘 하기 어렵고 유해균이 살아남기 쉽습니다. 뿐만 아니라 위에서 미생 물들이 100퍼센트 멸균시킬 수 있는 것은 아니기에 소화관 안에서는 면역세포가 항체를 만들어서 소화관 안으로 방출합니다. 그리고 항체 도 단백질로 만들어지지요.

인체에서 가장 큰 면역기관은 장 연관면역계이다

송진영 항체는 후전면역 또는 적응면역세포인 B세포가 만드는 것으로 알고 있습니다. 소화관에 B세포가 있다는 말씀이신가요?

이박사 그렇습니다. 소화관은 비교 동물학적으로 아주 하등동물에서

그림4-4. 배가 고프면 죽은 좀비 세포들을 더욱 잘 잡아먹는 대식세포들

는 면역세포가 곧 소화세포로 역할을 합니다. 창고기가 대표적인데 요, 면역세포가 음식물을 삼켜서 분해하여 영양소로 이용하는 식입니 다. 진화론적으로 면역기관은 소화관에서부터 시작합니다. 그럴수 밖 에 없는 것이 우리몸이 외부물질과 가장 많이 오랫동안 접촉하는 부위 가 소화관이기 때문이지요.

박지혜 와~. 놀라워요. 소화관에 면역세포들이 있다니 말이에요. 소

화관이 8.5미터나 된다고 하셨는데. 그렇다면 소화관에 있는 면역세 포들은 정말 많아야 할 거 같아요.

이박사 그렇습니다. 사실 장연관 면역조직이라고 해서 우리 몸에서 가 장 큰 면역기관은 소화관에 있습니다[21]. 그리고 호흡기 상피세포에 도 면역세포들이 있습니다.

박지혜 아. 그렇군요. 우리가 호흡을 할 때에도 공기중에 미생물들이 있으니까 호흡상피세포들에도 면역세포들이 있어야 겠구요.

이박사 네. 그렇습니다. 폐포에는 특히 대식세포가 있어서 유해 미생 물들을 잡아먹는데 제2형 폐포세포라고 합니다. 그러면 이제 우리는 음식을 먹지 않게 된다면 우리 몸에 필요한 단백질은 거의 90퍼센트 가 줄어들어 단지 10퍼센트면 충분하다는 결론을 얻게 되었습니다.

송진영 아. 그렇군요. 그렇다면 우리 몸이 하루 이상, 좀더 오랫동안 단식을 할 수 있을거 같네요.

이박사 네 이제 우리가 단식을 장기간 하더라도 단백질의 고갈을 크게 염려할 필요가 없다는 점을 알게 되었습니다. 그러면 잠시 쉬었다가 다음시간에 장기간 단식을 할때 주요 에너지 대사가 어떻게 바뀌는지 를 알아보겠습니다. 수고하셨습니다.

모두들 감사합니다.

40일간의 단식에서 인체는 5단계로 변화한다

이박사 지난 시간에 학습한 내용에서는 우리 몸에서는 키 175센티미 터에 몸무게 70킬로그램인 남성을 기준으로 할 때, 대략 13.5킬로그 램의 지질이 인체에 저장되어 있다고 하였습니다. 음식을 먹지 않고 단식을 하게 된다면 인체에 저된 지질을 에너지원으로 사용한다면 하 루에 몇그램을 사용하면 될까요? 그러니까 단순하게 겨울잠을 잔다고 가정해볼게요. 땅다람쥐의 경우 5개월이나 겨울잠을 잔다니 말입니 다. 인간이 그렇다고 상상을 해보죠.

박지혜 제가 계산해볼게요. 지질은 1그램당 9kcal를 내고, 하루에 기 초대사량으로 1800kcal라고 하면 지질로 대략 200그램이면 되겠네 요.

이박사 하하하. 지혜양은 정말 산수를 잘하시는군요. 그렇습니다. 하 루 200그램의 지질이면 하루 활동하는데 무리가 없지요.

송진영 인체에 저장된 지질이 13.5킬로그램이고, 하루 200그램, 즉, 0.2킬로그램이면 충분하니까, 지질을 모두 사용한다면 70일 이상은 살수 있겠네요.

이박사 그렇습니다. 보통의 건강을 가진 사람이라면 40일 정도는 음 식을 먹지 않고 잘 생활할수 있습니다. 혹시 성경에 예수님께서 금식 을 하신 기간이 얼마인지 아시나요?

송진영 그건 제가 잘 알고 있습니다. 성경을 20번 이상 읽었으니 말입

니다. 40일간 금식을 하시고 공생애를 시작하셨습니다.

이박사 그렇습니다. 그러면 불경에도 부처님께서 금식을 하신게 나오 는건 아시나요?

박지혜 그건 제가 잘 알아요. 요가를 하면서 불교경전도 조금 읽어보 았거든요. 부처님께서 49일간 금식을 하셨다고 나옵니다. 이후 보리 수 나무 아래에서 깨달음을 얻으셨어요.

이박사 그렇습니다. 아주 많은 종교에서 전승에서는 단식을 언급합니 다. 그리고 현재에도 영적 수행을 하시는 분들 중 많은분들이 단식 또 는 금식에 대해서 익숙합니다. 이것은 육체의 정화와 깨달음의 과정 이 매우 밀접한 관련을 가지고 있음을 암시합니다.

송진영 놀랍군요. 제가 80평생 가지고 있었던 고정관념이 깨지는 순 간입니다. 그렇다면 박사님, 40일간 단식을 과학적으로 실험하신 분 이 있다고 들었습니다. 단식기간에 따라 어떠한 변화가 있었는지 궁 금합니다.

이박사 네. 좋은 질문이십니다. 사실 우리가 오늘 이야기 하기로 한 주제가 그것이었지요. 이 연구는 카힐(Cahill)이라는 분이 오랫동안 연구를 하신거 같습니다. 인간의 단식, 'Starvation in man'이라는 논 문에 잘 정리가 되어 있습니다[22]. 인터넷으로도 원문을 보실 수 있 으니 관심 있으신 분들은 직접 보시면 좋을 것입니다. 먼저 우리가 염 두에 두어야 할 사항은 인체가 사용하는 2가지 주요 에너지원은 탄수 화물과 지질의 2가지라는 점입니다.

박지혜 네. 지난 시간에 저희가 공부하였던걸 기억합니다. 단백질은 인체 구조물로 쓰이고 질소가 포함되어 있어서 위험하기에 에너지형 태로 저장되기 어렵다고 하셨지요. 그리고 탄수화물은 1그램당 4kcal 를, 지질은 1그램당 9kcal를 내구요. 탄수화물은 1그램이 저장될 때 2 내지 3그램의 물이 함께 저장되어야 하는 반면, 지질은 1그램이 저장 될 때 단지 0.1그램만 필요하다고 하셨어요. 그래서 지질은 탄수화물 에 비해 에너지저장효율이 5배에서 6배 높다. 그래서 인체는 쓰고 남 은 영양소는 무조껀 지질 형태로 변환하려고 한다까지 배웠습니다. 그리고 단식을 하면 몸에 있는 지방이 간으로 이동하여 케톤체가 생 성이 됩니다. 케톤체는 뇌의 주요 에너지원으로 사용됩니다. 장기간 단식을 하면 뇌에서 사용하는 에너지의 3분의 2를 케톤체가 공급합니 다. 그런데 궁금한게 방금 생겼어요. 어린이는 성인에 비해 뇌가 빨리 발달하고 몸무게에 비해서 뇌가 크잖아요. 그러면 어린이에게는 케톤 체가 더 많이 생겨야 할거 같은데요.

박지혜양은 자주 자랑스럽게 웃으며 지난 시간의 수업내용을 말하였 다. 그리고 논리적인 질문을 한다.

이박사 아주 좋은 질문입니다. 지혜양의 질문과 같이 연구에 의하면 성인보다는 어린이에게서 케톤체가 빨리 증가하고 있었어요. 예를 들 어 그림4-4에서와 같이 성인의 경우 베타하이드록시 부틸산이 2밀 리몰까지 되는데 2일 정도 걸리거든요. 반면 2~4세 어린이는 8시간 이면 이 수치까지 올라간답니다. 그리고 남성보다 여성이 케톤수치가 약간 더 빨리 상승합니다.

송진영 그리고 우리몸의 에너지대사에는 식후에 주로 일어나는 탄수

6 여성 베타-히드록시 부틸산(mM)

5

8세 6~ 4 남성

4세 아

3 생 아 2~ 신 유

2 1 0 0 4 8 12 16 20 24 2 3 4 5 6 시간 일 그림4-4. 성인남여, 어린이, 유아의 공복시간에 따른 케톤체(베타하이드록시 부틸산)의 증가속도. 나이가 어릴수록, 남성에 비해 여성의 케톤체 증가속도가 빠 르다. 이것은 몸에 비해 뇌의 무게비율이 높기 때문이다.

화물대사와, 공복상태에서 일어나는 지질대사의 2가지가 있다고 하셨 습니다. 송진영선생님은 미국의 병원에서 임상영양전문가로 오랫동안 활동해오신 연륜의 전문가 답게 빙그레 미소를 지으며 또렷하게 조용 히 말씀하신다.

이박사 아주 훌륭합니다. 아주 훌륭한 학생들이에요 ^^. 잘 답변하셨 어요. 그렇다면 단식상태에서 대사가 어떻게 변화할지 절반은 아신거 에요

천은숙 그렇다면 우리가 단식을 하게되면 처음에는 탄수화물대사가 주로 일어나다가 시간이 지나면서 탄수화물대사는 줄어들고 대신 점 점 지질대사의 비율이 높아진다는 말씀이신가요?

이박사 그렇습니다. 카힐은 40일간 단식과정을 인체에서 사용하는 주 요에너지원의 변화를 근거로 5단계로 나누었습니다(그림4-5). 첫번 째 단계는 식후부터 4시간까지입니다. 이 단계에서 인체는 음식을 통 해 섭취한 탄수화물을 흡수하여 에너지를 생성합니다. 4시간정도 지 나면 음식을 통해 공급한 탄수화물은 거의 0으로 감소합니다. 두번째 단계는 혈액속의 포도당수치가 감소하면서 간과 근육에 저 장된 글루코겐이 포도당으로 분해되어 혈액안으로 방출되기 시작하는 단계입니다. 간과 근육에서 방출된 포도당도 18시간이면 고갈되기 시 작합니다. 세번째 단계는 식후 16시간부터로 이때부터 인체는 피하나 간 혈관, 복부에 저장되어 있던 지방을 분해하여 에너지로 사용하기 시작합니 다. 그러면서서 탄수화물대사는 점점 감소하고 대신 지질대사가 인체 에 에너지를 공급하는 주체가 되는 것입니다. 네번째 단계는 식후 대략 2일에서 3일 사이부터 24일까지입니다. 이 시기에 혈당은 간과 신장의 당신생으로 만들어집니다. 포도당을 사용하는 조직은 뇌, 적혈구, 신장수질, 근육의 약간에서 포도당을 사 용합니다. 하지만 포도당만으로는 인체에 필요한 에너지원을 공급하 기 어렵습니다. 그래서 인체에 저장된 지방산이 본격 이용됩니다. 그 리고 지방산이 간으로 이동하여 케톤체로 변환됩니다. 그리고 뇌가 사용하는 에너지의 70%정도를 케톤체가 공급하게 됩니다. 다섯번째 단계는 24일부터 40일 사이의 시기입니다. 4단계때보다

1단계 2단계 3단계 4단계 5단계 40 음식으로

베타하이드록시부틸산 포도당 공급

30 포도당 사용량 g/hour

케톤체가 주요에너지원 20 오토파지 본격 진행 인체내 저장된 글리코겐 분해로 당신생: 아미노산, 포도당 공급 지방산이 포도당으로 전환되어 공급 10

0 4 8 12 16 20 24 28 2 8 16 24 32 40 시간 일 1단계 2단계 3단계 4단계 5단계 혈당 간에 저장된 간의 당신생 간과 신장의 간과 신장의 음식 출처 글리코겐 글리코겐 당신생 당신생

포도당 간을 제외한 간을 제외한 모든조직 뇌,적혈구, 모든 감소된 속도로 사용 모든조직 근육,지방조직은 신장수질, 근육의 조직 뇌에서 이용, 조직 근육,지방조직은 포도당의 이용속도가 약간에서 포도당을 적혈구,신장수질 이용속도가 감소 감소 사용 뇌의 에너 포도당 포도당 포도당 포도당,케톤체 케톤체,포도당 지원

그림4-5. 40일간 단식의 5단계

뇌는 포도당을 적게 사용합니다. 적혈구와 신장수질에서 약간의 포도 당을 사용합니다. 이때는 4단계보다 더욱 많은 케톤체가 인체의 주요 에너지원으로 역할을 하게 됩니다. 물론 이 시기에 뇌를 제외한 지방 산을 직접 이용하는 인체세포들은 지방산을 에너지원으로 이용합니 다.

박지혜 케톤체도 종류가 몇가지 된다고 들었습니다.

이박사 인체에서 생성하는 케톤체의 종류는 세가지입니다. 베타 하이 드록시 부틸산은 혈액내에 안정하여 주요에너지원으로 사용됩니다.그 리고 아세트아세테이트는 소변으로 배출되구요. 아세톤은 호흡을 통 해 나가게 됩니다. 이들 세가지 형태는 상호전환이 됩니다. 그래서 과 량일때 소변이나 호흡을 통해 나가게 됩니다.

박지혜 탄수화물이 고갈된 후 몸에 저장된 지질이 이용되는데 뇌는 지 질을 바로 이용할 수 없다는 것을 오늘 알았습니다. 그래서 지질이 간 으로 이동하여 케톤체로 변환되는거구요. 단식을 하면서 점점 많은 케톤체가 이용된다는 것도 흥미로워요. 저는 단식을 해도 이렇게 시 간이 지남에 따라서 인체가 변화한다는 것도 처음 알았습니다. 그래 서 예수님이나 부처님께서 40일 이상 단식을 하신거라는 생각이 드네 요. 지금처럼 과학적 연구결과도 없었을텐데 어떻게 아신걸까 흥미롭 습니다.

이박사 네. 그렇습니다. 연구에 의하면 단식을 한지 10일 정도가 되 면 혈중 베타하이드록시부틸산 농도가 5밀리몰정도로 된다고 합니다.

20일째가 되면 5.5밀리몰까지 올라가면서 30일째가 되면 6밀리몰 근 방이 됩니다. 케톤체는 10밀리몰 이하를 건강한 '생리적 케톤치'라고 합니다. 제가 10일정도 단식을 해 보았을 때 3일 정도 지나지 5밀리몰 이 넘어가더군요. 아마 마른 사람은 더욱 빨리 올라가는 것 같습니다. 보통 몸무게에 비해 뇌의 무게가 많이 나갈 때, 케톤체가 빨리 상승하 거든요. 그래서 남성보다는 여성이, 성인보다는 어린이에게서 케톤체 가 빨리 상승합니다.

생리적 상태에서 10밀리몰 이하의 혈중 케톤체는 안전한 영양소이다

박지혜 박사님. 몇 달씩 겨울잠을 자는 동물들은 몸에 저장된 케톤체 를 이용하여 생존하는 것인가요?

이박사 네. 그렇습니다. 동물이 체온, 신진대사, 활동을 극도로 낮추 어 먹이가 없는 상태에서도 장기간 생존할 수 있도록 하는 것을 토르 퍼(torpor)라고 합니다. 겨울잠을 자는 토르퍼상태의 다람쥐는 혈중 에 포도당수치가 낮았고 대신 케톤체수치가 높아지고 있었습니다. "적응 메커니즘은 잠에서 깨어나는 동안 동면 중인 포유류의 심장 과 뇌에서 케톤의 선호 활용을 조절한다[23]"라는 제목의 논문에서 이 와 관련된 결과를 보고하였어요. 5개월간 겨울잠을 자는 다람쥐가 9 월부터 토프포상태에 들어가는데 이때부터 혈중 베타하이드록시부틸 산 농도가 1.0밀리몰 이상으로 증가하는 것을 볼 수 있었습니다. 그리 고 12월이 되면 2.2밀리몰 정도가 되고 있었습니다. 이 시기에 혈중 포도당 농도는 점점 낮아져서 활동기에 8밀리몰 이상이다가 9월 토르

베타하이드록시부틸산

월 월 월 월 월 월 활동 토르포 토르포 토르포 중간각성 활동 포도당

월 월 월 월 월 월 활동 토르포 토르포 토르포 중간각성 활동

그림4-6. 다람쥐의 활동기와 겨울잠 토르포상태에서의 베타하이드록시 부틸산과 포도당의 농도변화

포상태일 때 7밀리몰 이하로 된 후 3월에는 거의 3밀리몰로 감소하고 있었습니다. 이것은 활동 중에는 포도당을 주요에너지로 쓰다가, 먹 을게 없을 때 활동을 중지하면서 몸에 저장된 지방을 이용하여 간에서 케톤체로 변환한 후 사용한다는 것을 알 수 있습니다. 이것은 다람쥐만 그런게 아니고 북극곰이나 박쥐에서도 유사한 결과 를 보이고 있었어요. 사람의 경우에도 겨울잠을 자지는 않지만 공복 상태에서는 동일하게 케톤체수치가 증가해서 뇌의 에너지로 이용 하 도록 하는 것이지요. 이와 함께 오토파지로 세포청소도 하구요.

천은숙 공복상태에서 케톤체가 혈액내에서 수치가 증가한다는 생리적 원리는 알겠습니다. 하지만 케톤체의 안전성에 대해 어떻게 이해를 하면 좋을까요? 아직 케톤체에 대해 익숙하지 않은 분들이 많을거 같 아서요.

이박사 그것은 몇가지로 확인할 수 있을거 같습니다. 먼저 태아에서 케톤수치가 높다는 것입니다. 그리고 태어난 후 며칠동안 아기는 케 톤수치가 높아지면서 그것으로 뇌에 필요한 에너지를 공급하게 됩니 다. 아기는 몸에서 사용하는 에너지의 70%를 뇌에서 사용한다고 했었

표4-1. 산모와 아기혈액에서 BHB와 총 케톤수치 산모 산모 출생아 출생아 단위 총케톤체 BHB 총케톤체 BHB 사람수 313 313 313 313 평균 0.353 0.278 0.285 0.244 중간값 0.099 0.062 0.178 0.156 표준편차 0.619 0.515 0.320 0.267 최대값 5.350 4.465 2.374 1.980

지요. 그러니까 대략 50%의 에너지는 케톤체로 공급받는 셈이 되겠네 요. "임신성 당뇨병 및 정상 분만 중 태아 및 신생아의 케톤체[24]"라 는 논문을 잠시 살펴보면 좋을 거 같아요. 이 연구에서는 태반과 제대 혈에서 케톤체의 수치를 보여주고 있습니다. 그림4-7에서 보면 태반 의 케톤수치가 34주에서 42주까지 나와 있는데 태반의 베타하이드록 시부틸산(BHB)수치는 1.0에서 3.0사이에 있는 것을 알 수 있습니다. 그리고 제대혈의 BHB도 0.5에서 1.2사이에 있는 것을 알 수 있습니 다. 표4-1은 출산직후의 산모와 아기의 혈액에서 BHB와 총 케톤수치 를 나타낸 것입니다. 출생아의 경우 313명을 검사하였을 때 혈중 총케 톤체는 평균 0.285, 최대값은 2.374밀리몰 이었습니다. 그리고 산모 의 총 케톤체의 평균값은 0.353, 최대값은 5.350밀리몰 이었습니다. 둘째는 케톤식으로 통해서 상승하는 케톤수치는 10밀리몰 이하라는 점입니다. 대부분은 7밀리몰 이하에 머물게 되는데요. 이 수치는 건강 에 도움이 되는 '생리적 케톤수치'라 할수 있습니다. 즉, 제1형 당뇨와 같이 20밀리몰 이상 올라가는 병리적 케톤 산혈증과는 차이가 있는 것입니다. 셋째는 생리적인 케톤수치에서는 다양한 질병들이 자연치유된다는 보고가 계속 쌓이고 있다는 것입니다. 다음 시간에 계속 살펴보겠지

(mM) (mM) 6 2.5 태반(베타하이드록시부틸산)

제대혈(베타하이드록시부틸산) 5 2.0 4 1.5 3 1.0 2 1 0.5 0 0 34 35 36 37 38 39 40 41 42 34 35 36 37 38 39 40 41 42 주(week) 주(week)

그림4-7. 임신기 태반과 제대혈에서 케톤체의 수치

만 당뇨, 비만, 고혈압, 관절염, 치주염, 암 등 신체적 질병뿐만 아니 라 우울증, 불안, 전뇌증, 치매, 정신분열, ADHD, 공황장애 등 다양 한 신경학적 정신질환들에서도 케톤식이 극적인 개선효과를 보이는 경우가 있습니다. 심지어는 정신과 약물로 효과가 없던 경우에도 케 톤식으로 개선된다는 사례보고들이 있습니다. 물론 케톤식을 해서 효 과가 없는 사람들도 있습니다만 개선된 수가 더욱 많고, 극적인 개선 을 보이는 경우도 있어서 영양적으로 잘 조율된 식물성케톤식은 더욱 좋은 예후를 보일것이라 생각하는 것이 자연스럽다고 생각합니다. 넷째는 케톤식의 다양한 자연치유효과에 대한 분자론적인 원인이 점 차 규명되고 있다는 것입니다. 이것은 케톤식이 막연히 또는 우연히 효과를 보이는게 아니라는 것입니다. 분명한 과학적 근거에 기반한 효과를 인정하게 된다는 것입니다. 다섯째는 케톤식이 약물이 아니라 우리가 일상에서 즐겨 먹는 안전 한 식품을 통해 이루어진다는 것입니다. 약물이 사용량과 사용법이 엄격하게 정해지는 주된 이유는 발생할 수 있는 부작용 때문입니다.

하지만 식품은 그런 사용량과 사용법이 정해져 있지 않습니다. 왜냐 하면 식품은 안전하기 때문입니다. 그러므로 비정상적으로 과다하게 섭취하는 경우가 아니라면 일상적으로 섭취하는 식품을 통한 케톤식 은 안전하다고 할 수 있겠습니다. 여섯째는 이미 수백편의 논문들이 케톤식을 환자들과 일반인들을 대 상으로 시행하였다는 것입니다. 앞으로 살펴보겠지만 다양한 연구들 에서 케톤율은 제각기 다릅니다. 하지만 넓은 범위의 케톤율에서도 케톤식은 훌륭한 개선효과를 보고하고 있습니다. 이것은 우리의 일상 에서 케톤식의 안전성을 알려주는 또다른 근거가 될 수 있을 것입니 다.

케톤체는 포도당보다 효율적인 에너지원이다

송진영 박사님. 박사님께서는 일전에 말씀하시길 공복상태에서는 케 톤체라는 것이 뇌가 필요한 에너지의 70퍼센트를 공급한다고 하셨습 니다. 그렇다면 지질대사가 본격화 되면서 지질의 일부가 간으로 이 동하여 케톤체가 되고 뇌에도 케톤체가 공급되기 시작한다라고 이해 하면 되겠습니까?

이박사 그렇습니다. 케톤체는 혈액에 녹아서 잘 이동을 합니다. 그리 고 뇌의 지질막도 잘 통과를 한답니다. 반면 포도당은 뇌에서 포도당 을 모두 쓴 후 필요할 때에만 포도당 통로를 통해 받아들입니다. 그래 서 포도당과 케톤의 이동효율을 차이를 밀고 당기는 것(pull-push) 으로 비교를 하곤 합니다[25]. 즉, 포도당은 뇌안에서 당겨야 하는 것 이고, 케톤체는 뇌 밖에서 뇌 안으로 밀어낸다는 것입니다. 케톤체가

뇌 안으로 훨씬 이동하기 쉽다는 것입니다. 인체 혈액내의 케톤체 수 치가 높아지면 그만큼 뇌 안으로 이동하는 케톤체의 양이 많아지게 됩 니다.

송진영 뇌로 공급되는 에너지원이 증가하면 그만큼 뇌의 활동도 좋아 질거 같습니다. 어떻게 생각하시는지요?

이박사 매우 중요한 질문입니다. 사실 최근 현대인들은 다양한 대사 관련 질환들이 만성적으로 생겨나고 있습니다. 그런데 대사관련 질환 들은 사실 대부분이 영양소가 과다해서 발생하는 것인데 역설적이게 도 영양소가 너무 많아서 오히려 영양소들이 혈관을 막아 뇌로의 영양 소 공급을 차단하게 됩니다. 비유를 들자면 식량을 운반하는 차량이 너무 많아져서 오히려 차로를 막고 교통체증이 생긴것과 같은 것입니 다. 차들이 서로 엉겨서 길을 막는 것을 우리는 혈전이 혈관을 막는다 고 할 수 있고 동맥경화가 대표적인 예입니다. 특히 뇌는 우리 몸무게 가 단지 2퍼센트에 지나지 않지만 사용하는 영양소와 산소는 20퍼센 트나 될 정도로 고에너지 소모기관이라고 합니다. 연구에 의하면 노 인기에 뇌에서 이용하는 영양소양이 급격히 줄어들게 됩니다. 이것은

곧 인지장애나 우울증, 감정기복과 같은 결과로 이어지기 쉽습니다.

송진영 뇌에서 에너지가 많이 소모된다니 그만큼 혈관의 촘촘하고 효 율적으로 세포들이 이동할 수 있어야 할 듯 합니다.

이박사 그렇습니다. 뇌 안의 혈관을 촬영한 사진들을 보면 정말 빽빽 하다고 할 정도로 혈관들이 매우 촘촘하게 발달한 것을 알 수 있습니 다. 그래서 대사질환자들은 오히려 우울증이 많고 불안, 정신분열, 공 황장애 등이 많다고 보고되어 있습니다. 예를 들어 심혈관 질환자들 은 건강한 사람에 비해 우울증이 3배나 많다는 보고도 있습니다.

송진영 사실 저희 집 주변에 노인들이 많고 최근 치매 때문에 많은 문 제가 되고 있습니다. 단식을 하면 케톤체가 증가하고, 케톤체가 혈액 흐름을 원활하게 해 준다고 하시니, 그렇다면 치매에도 도움이 될까 요?

이박사 좋은 질문입니다. 세계적으로 고령화가 진행되어서 선진국 뿐 만 아니라 개발도상국에도 치매환자가 급증하고 있다고 합니다. 다행 스럽게도 케톤체 수치가 증가하면 치매가 개선된다고 많은 연구들이 보고하고 있습니다.

천은숙 박사님, 그렇다고 어르신들을 굶기면 노인학대가 됩니다.

이박사 하하하. 그렇지요. 하지만 단식을 하지 않고도 케톤수치를 높 일수 있는 방법이 있다고 말씀 드린적이 있지요?

박지혜 하하하. 맞아요. 식물성 케톤식이에요. 몸에 저장된 지질을 이 용하는게 아니고, 음식을 통해서 지질을 공급을 하면 우리몸은 음식 을 먹으면서도 단식상태로 인식하게 된다고 하셨어요.

이박사 역시 훌륭한 학생들이에요. 그렇습니다. 그래서 우리가 먹는 음식에서 탄수화물의 비중은 줄이고 대신 지질의 비율을 높이는 식단 을 하면 치매나 우울증이 개선되기 쉽습니다.

송진영 박사님. 정말 감사합니다. 늙으면 당연히 병들고 치매로 비참 하게 고생하며 살아야 하는 것으로만 생각했는데, 이렇게 좋은 식생 활로 건강하게 늙을 수 있다는 걸 알게 되었습니다. 그렇다면 지질과 탄수화물을 얼마나 어떤 비율로 먹어야 하는지. 그리고 가능한 식품 에는 어떠한 것이 있는지 알 수 있다면 진심으로 감사 드리겠습니다.

이박사 네. 당연히 알려드릴 수 있습니다. 그리고 그것은 그리 어려운 내용도 아니에요. 누구나 약간의 지식만 얻으시면 쉽게 일상에서 즐 겁게 하실 수 있습니다.

천은숙 저도 박사님께 감사드려요. 제 친구도 어머니가 몇년전에 치매 에 걸리셨어요. 처음엔 그래도 괜찮았는데 증세가 점점 심해져서 변 을 치우는 것도 친구가 도와 드려야하는 상태까지 갔다고 해요. 그리 고 욕을 계속 친구에게 해서 친구가 너무 힘들다고 하더라구요. 그리 고 돈 빌린거 갚으라고 욕하고, 망상장애까지 겹쳐서 친구가 거의 폐 인이 되어 버렸어요. 우울증도 심해지구요. 그래서 저는 친구를 보면 서 나는 어떡하지 하고 고민을 많이 했답니다. 그런데 콩, 견과류, 종

실류 비율을 높이는, 이렇게 간단한 요령으로 식단의 영양소 비율만 바꾸면 치매를 예방하고 개선될 수 있다니 너무 반갑고 감사합니다.

이박사 네 우리가 조금만 지식을 얻고 그것을 실천을 하면 대부분의 질병은 예방되고 개선될 수 있다고 믿습니다. 가장 큰 보험은 바로 건 강한 식단을 통한 건강보험일거 같아요. 우리 국민들이 모두 일상에 서 식단조절을 하면서 건강해지면 가정적으로도 보다 윤택해질 수 있 을 뿐더러 삶의 질도 많이 올라갑니다. 그리고 사회적으로 국가적으 로도 부강하고 평화로운 나라가 되는데 큰 힘이 됩니다. 아시다시피 2023년 우리나라 정부의 예산이 607조원인데 경상의료 비는 207조나 되지 않습니까. 이것은 너무나 큰 사회적 손실인 것입 니다. 밑빠진 독에 물붓는 식이 아니라 깨진독을 매꾸어야 하는 예방 의학으로 정책을 전환해야 하며 그 첫걸음이 바로 건강한 식물성케톤 식이 될수 있다고 생각합니다.

박지혜 뭔가 구조적인 장치가 있으면 좋을거 같은데요. 재난학에 의하 면 사고가 발생한 후 수습비용의 5분의 1이면 예방이 된다고 해요. 국 립 단식원이나 국립 식물성케톤식 힐링센터 같은게 있으면 좋겠어요.

이박사 좋은 의견입니다. 제도적으로 국가에서 의무적으로 징수하는 의료보험료의 1%는 질병예방을 위한 연구나 정책시행에 사용할 수 있 도록 법을 제정할 수도 있겠네요. 오늘 수업은 여기까지 할까요^^

모두들 매우 큰 소리로 네. 알겠습니다. 다음 시간에 뵙겠습니다. 감 사합니다.